什么是生物可降解塑料？包括哪些？应用领域介绍-三个皮匠报告

一、生物可降解塑料

为解决日益增长的“白色污染问题”，生物可降解塑料应运而生，20世纪80年代，生物可降解塑料首次被推出。ASTM根据国际标准化组织ISO对生物可降解材料的定义对其概念做出补充：生物可降解塑料是在使用过程中能保证各项使用功能，废弃后，能被环境中的微生物转化为生物质、水和二氧化碳，且过程中不产生任何有毒物质。

生物可降解塑料的长链较容易断裂，在自然条件下降解性能较好，其降解速度取决于温度(50-70℃)、湿度、微生物的数量以及类型等因素，只有当上述三个条件都满足要求时，生物可降解塑料才能较快降解。在工业肥料堆中，生物可降解塑料在大约6-12周内转化为生物质、水和二氧化碳。

二、生物可降解塑料分类

(1)PCL

PCL是一种开环聚合制备的脂肪族聚酯，由此制成的生物可降解塑料，具有着较大的延展性和生物相容性，能够在降解过程中较易于降解。PCL在制作的过程中十分容易加工成型，常常用作生物医疗和食品包装材料，再加上他具备较好的相容性，可以和多种聚合物都相溶，能够制成性能优良的共聚物和共和物，并且具备生物分解性，能够更好的运用在日常生活中提高了PCL的应用价值。PCL作为一种生物可降解塑料，在人体中的降解过程十分缓慢，能够避免人体受到塑料的侵蚀伤害，当前已经获得美国FDA的批准，广泛的运用在了日常生活中。

(2)PBS

PBS是使用范围较广的生物降解塑料，其熔点在114℃左右，若是其温度超过110℃，PBS就会发生变形，由此可见PBS的热稳定性是较强的。PBS的原料来源丰富，生产工艺简单、成本较低，但其运用范围较广，可以用于食品包装、一次性餐具，薄膜等领域，发展至今已经有了较广泛的运用情况。随着PBS运用的广泛，当前制作高相对分子质量PBS技术的生产水平正在不断提高，成本价格正在不断降低，催发了PBS生物可降解塑料的大范围运用。

(3)PLA

PLA以乳酸或丙交酯为单体聚合而成，是一种刚性的生物可降解塑料，具有较高的强度和良好的透明性，能够在各种生物体之间进行相容，在纺织、3D打印、生物医疗等领域有着广阔的应用前景。PLA主要是有可再生植物资源，通过微生物发酵而得，由此可见，其原料丰富且无污染，生产成本低廉，十分适用于大批量的生产和大规模的运用。最早的PLA生物可降解塑料是由美国公司将玉米中的葡萄糖发酵提取而成的，随着这一重大技术被发现，PLA生物可降解塑料成为了运用最广泛的降解材料之一。随着产业化技术的不断完善，PLA的各种应用性能也大量开展。

(4)PHA

PHA作为一种分子内的生物，可降解塑料，主要是微生物，通过将葡萄糖等碳水化合物发酵而成等，由于发酵条件不同，PHA的类型也有所不同，所运用的场所和领域也会存在一些差别。PHA的生物相容性较好，利用范围可以从一次性塑料到伤口敷料等应用领域，由此可见他的应用范围跨度较大，但是PHA类产品价格较为昂贵，其性能还需要进一步改善，才能够更大规模的投入使用。目前美国公司正在大量的生产PHA用品，但是大部分公司由于业绩不好已经停止了生产，国内生产PHA产品的，主要有宁波天安生物材料有限公司和天津国韵生物科技有限公司。

(5)脂肪-芳香共聚酯

脂肪-芳香共聚酯是在芳香族成分上加工的降解塑料，提高了其耐热性和力学能力，从而保留了聚酯生物降解性能的生物可降解塑料。脂肪-芳香共聚酯是较难提取的一种生物可降解塑料，最早是由德国公司以苯二甲酸二甲酯、丁二醇为材料生产的可降解塑料，目前产能为140kt/a。脂肪-芳香共聚酯由于其独特的韧性和较好的耐热性，适于做软性薄膜包装材料，同时他还能够与PLA共混，结合PLA的刚性开发了更多可降解塑料产品，两种材料的结合首创了可降解塑料的种类。

(6)二氧化碳共聚物

二氧化碳共聚物是将二氧化碳制成的可降解塑料，具有高透明性和生物降解性，主要用于一次性医药和食品包装材料等等，此生物可降解塑料能够更好的运用在我国的日常生活中，再加上其原料丰富，并且能够有效的减缓我国的大气污染，对于我国自然生态环境有着十分重要的意义。二氧化碳共聚物的主要产品为PPC，PPC的转变温度大致为35℃左右，其产品中二氧化碳的含量约为40%，是一项消耗二氧化碳的绿色环保工程。作为具备良好生态系统的生物可降解塑料，但是其生产的成本较高并且产量较低，目前的产能主要为50kt/a，因此我国还需要重点探索其生产技术，从而更好的扩大此塑料的运用规模。

三、生物可降解塑料应用领域及价格

当前国内生物降解塑料主要用于包装盒和一次性餐具，占生物降解塑料利用领域的63%，大量的PBS类聚酯降解塑料应用在我国的包装盒和餐具上，为包装盒和餐具提供了较大的保障。除了运用在包装盒和一次性餐具外，生物降解塑料还被用于农业方面，占生物降解塑料利用领域的25%左右。由于大量运用于包装盒和一次性餐具生物，可降解塑料的市场价格并不高，再加上其性能较好，其应用状况也在逐渐的提高，由此可见，生物降解塑料有着较为光明的发展前景。

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